Fluid Dynamics of Cavitation and Cavitating Turbopumps

این کتاب بر روی دینامیک سیالات کاویتاسیون با اشاره ویژه به توربوپمپ‌های با چگالی توان بالا تمرکز می‌کند، جایی که نشان‌دهنده منبع اصلی عملکرد و کاهش عمر است و اغلب شرایطی را برای شروع ناپایداری‌های خطرناک دینامیکی سیالات ایجاد می‌کند. برای این منظور، بخش اول کتاب جنبه‌های اساسی‌تر کاویتاسیون (هسته‌زایی، دینامیک حباب، اثرات ترمودینامیکی، فرسایش حفره‌ای، پایداری جریان‌های حباب‌دار موازی) و انواع اصلی جریان‌های حفره‌دار (کاویتاسیون پیوست، کاویتاسیون ابر، ابرکاویتاسیون، ابرحفره های تهویه شده، کاویتاسیون گردابی، کاویتاسیون برشی). بخش دوم بر روی هیدرودینامیک و ناپایداری توربوپمپ‌های حفره‌دار (سرج کاویتاسیون، کاویتاسیون چرخشی، نوسان کاویتاسیون مرتبه بالاتر، نیروهای چرخشی روتوردینامیک) تمرکز دارد. در نهایت، بخش سوم رویکردهای جایگزین برای مدل‌سازی و شبیه‌سازی مهندسی جریان‌های حفره‌دار را نشان می‌دهد.

The book focuses on the fluid dynamics of cavitation with special reference to high power density turbopumps, where it represents the major source of performance and life degradation and often generates the conditions for the onset of dangerous fluid dynamic instabilities. To this purpose the first part of the book covers the more fundamental aspects of cavitation (nucleation, bubble dynamics, thermodynamic effects, cavitation erosion, stability of parallel bubbly flows) and the main kinds of cavitating flows (attached cavitation, cloud cavitation, supercavitation, ventilated supercavities, vortex cavitation, shear cavitation). The second part focuses on the hydrodynamics and instabilities of cavitating turbopumps (cavitation surge, rotating cavitation, higher order cavitation surge, rotordynamic whirl forces). Finally, the third part illustrates the alternative approaches for modeling and engineering simulation of cavitating flows.